带交换子界的Lindbladian模拟
特罗特分解通过将林布拉德算符分解为单个项之和,为模拟开放量子系统提供了一种简单方法。虽然哈密顿模拟中的特罗特误差已被证实与求和项的嵌套对易子相关,但此类关系在林布拉德动力学中仍缺乏深入理解。本研究中,该团队推导出基于对易子的林布拉德模拟特罗特误差界,证明对于N个位点的局域相互作用系统,其误差随特罗特步数呈𝒪(N)标度。在估算可观测量平均值时,研究人员采用理查德森外推法在保持对易子标度的同时实现多对数精度。为约束外推余项,该工作开发了贝克-坎贝尔-豪斯多夫展开的通用截断界,规避了物理相关系统中常见的收敛问题。针对局域林布拉德系统,研究结果表明基于特罗特的方法在系统尺寸标度上优于现有模拟技术,且仅需𝒪(1)辅助量子位。数值模拟进一步验证了预测的系统尺寸与精度标度关系。
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